Matematica e scienze

Studenti e professori universitari, ma anche manager, piloti, chirurghi; negli ultimi anni l'uso dei nootropici, i farmaci in grado di migliorare le capacità cognitive (e permettere di sostenere i ritmi imposti da un mondo sempre più competitivo), ha subito un impressionante aumento, al punto che negli Stati Uniti il Ritalin è diventato un vero e proprio blockbuster da oltre tre milioni di ricette al mese. C'è chi condanna l'uso di queste sostanze, chi avverte sui pericoli e chi invece sostiene che la società dovrebbe accettarne i benefici, purché sostenuti da ricerche in grado di dimostrarne la sicurezza. Johann Rossi Mason firma quest'inchiesta giornalistica sul potenziamento cerebrale, tra storie, aneddoti e tanta ricerca scientifica.

«L'uomo parla perché è sociale ed è sociale perché parla. Tuttavia, l'uomo che parla in generale non si avvede che prima pensa.» Sembra una scienza fredda. Sembra una scienza asettica. Sembra complessa al limite dell'incomprensibile, se si esclude qualche mente geniale più unica che rara. È la matematica, la regina delle scienze e l'incubo di un sacco di studenti, l'implacabile ed imparziale giustiziera della realtà e il sogno proibito di chiunque voglia creare qualcosa che sia destinato a durare. È la matematica, l'imprescindibile e misteriosa custode dei più reconditi segreti dell'esistenza, eppure chiara e trasparente in modo così maledettamente disarmante. Ma come è possibile che una disciplina all'apparenza così netta e precisa possa intrecciarsi con la filosofia in modo tanto fluido e armonioso? Dipende tutto dall'angolazione da cui si osserva. In questo diventa prezioso il libro di Carlo Ghiringhelli, un saggio divulgativo alla portata di tutti, utile per aiutarci a trovare la posizione migliore da cui guardare questa danza tra i numeri della matematica e le riflessioni della filosofia.

Il testo affronta le ragioni che hanno portato la scienza a rivisitare le proprie strutture teoriche. La scienza moderna, fino al secolo scorso, è stata considerata come l'unica conoscenza certa poiché efficace, controllabile, condivisibile e, in quanto tale, affidabile e indubitabile. È proprio in forza dell'intreccio del metodo empirico e del metodo assiomatico che la fisica, in particolare, si presentava come sapere certo e definitivo. Oggi il pensiero scientifico si propone come ipotetico, revisionabile e fallibile, ma questo suo modo di procedere non vuol dire assolutamente che rinuncia al dominio dell'universo; al contrario, proprio per rendere più radicale il proprio dominio sulle cose, trasforma il proprio apparato concettuale: rinuncia a essere verità definitiva e incontrovertibile per poter meglio comprendere e dominare fenomeni nuovi. Il testo presenta non solo il processo di elaborazione dell'apparato concettuale ma rileva anche come la scienza moderna, forte della sua posizione di dominio, supera un'antica opinione secondo la quale spettava ad essa il solo il compito di spiegare il "come" delle cose, mentre alla filosofia e alla teologia quello più ambizioso di spiegare il "perché", ovvero le grandi questioni dell'essere.

Grazie agli enormi passi in avanti della fisica e dell’astronomia avvenuti negli ultimi anni, oggi possiamo finalmente dare risposta ad alcune delle domande più profonde che l’umanità si sia mai posta: di cosa è fatto l’universo? Come ha avuto origine? Come si sono formate le stelle e i pianeti? Allo stesso tempo, però, il vertiginoso progresso scientifico ha spalancato il nostro orizzonte su di un cosmo misterioso e inaspettato, popolato di entità enigmatiche come la materia oscura e l’energia oscura, e di fenomeni che sfidano la nostra comprensione, come il Big Bang e i buchi neri. È in questa situazione di dubbio e indeterminazione che l’11 febbraio 2016 è stato diffuso l’annuncio epocale della prima rivelazione diretta delle onde gravitazionali, per cui è stato assegnato il premio Nobel per la fisica nel 2017. Questo libro racconta come la nuova astronomia fondata sulle onde gravitazionali stia oggi rivoluzionando lo studio del cosmo, e come potrebbe portarci presto a svelare alcuni dei misteri più profondi e affascinanti della scienza moderna. Non ci troviamo soltanto di fronte a una sconfinata frontiera della conoscenza da esplorare, ma all’inizio di un’avventura scientifica che cambierà per sempre il nostro modo di guardare all’universo, e al ruolo che ricopriamo in esso.

Oggi sappiamo che le proprietà dei neuroni specchio non sono una bizzarria di una piccola porzione della corteccia, ma rappresentano un meccanismo fondamentale di funzionamento del nostro cervello. Rizzolatti e Sinigaglia ripercorrono qui gli studi che negli ultimi anni hanno chiarito natura e portata di tale meccanismo, mostrando come esso sia alla base della capacità di comprendere le azioni e le emozioni altrui. Si tratta di una comprensione particolare, che avviene dall’interno, poiché si basa sulla nostra stessa capacità di rappresentare quelle azioni o quelle emozioni. Quello di cui facciamo esperienza quando osserviamo gli altri agire o provare un’emozione non è poi così diverso da quello di cui facciamo esperienza quando agiamo o proviamo un’emozione in prima persona. E questo spiega perché siamo esseri intrinsecamente sociali.

Ci sono molti modi di osservare gli uccelli. Possiamo studiarne i comportamenti o semplicemente ammirarne la bellezza. Ma in realtà, queste preziose creature nascondono molto di più: per noi che conduciamo esistenze stressate all'inseguimento di qualcosa che sembra sempre sfuggirci, gli uccelli possono essere anche veri e propri maestri di vita. Non a caso, nella letteratura e nel mito, il loro ruolo è spesso quello di iniziatori, messaggeri, fonte di saggezza. Le 22 lezioni di serenità di questo piccolo libro, lievi e spontanee come i volatili che le hanno ispirate, ci danno molti spunti per riconsiderare noi stessi, i nostri più intimi bisogni, gli istinti. Possiamo tornare a noi attraverso la natura e i suoi modelli, e trovare i consigli giusti per affrontare le nostre giornate, con i dolori che le destabilizzano o le gioie che, all'improvviso, le illuminano. I piccoli filosofi con le ali ci insegnano ad accettare le nostre fragilità, ad apprezzare le buone abitudini, a riscoprire il vero senso della famiglia e a rivalutare la curiosità come forza motrice della creatività. Non si pongono, loro, come tanta filosofia «umana», il problema della felicità. La vivono. Quando tutto va bene sono felici e basta. Non è forse questa la felicità?

La convezione di Rayleigh-Bénard - il moto di un fluido guidato da forze di galleggiamento dovute a gradienti di temperatura nella direzione della gravità - gioca un ruolo cruciale in molteplici processi che si verificano spontaneamente in natura o vengono utilizzati nelle applicazioni tecnologiche. La comprensione della sua inerente evoluzione caotica è possibile soltanto mediante tecniche di misura che diano accesso alla distribuzione tridimensionale instazionaria di tutte le grandezze termofluidodinamiche del flusso. Il presente lavoro di ricerca si focalizza sull'applicazione della PIV (Particle Image Velocimetry) tomografica allo studio della convezione di Rayleigh-Bénard rotante e non-rotante all'interno di un cilindro allungato. La progettazione di un apparato sperimentale adatto a questo scopo e i relativi aspetti tecnici sono ampiamente discussi, mentre le misure eseguite in specifiche condizioni operative sono confrontate con i risultati di simulazioni numeriche dirette che includono gli effetti della presenza di una parete fisica.

Questo libro è rivolto a tutti i curiosi di biologia e scienze naturali: mette in discussione credenze difficili da sradicare e ci invita ad alzare la guardia di fronte a un antropocentrismo miope che purtroppo si rivela spesso irriducibile. Con tono divulgativo, Marco Vannini affronta temi come l'evoluzione, la complessità, l'intelligenza, la diversità, le nicchie ecologiche. In questo modo dimostra che la storia della vita è una storia di progressiva divergenza, dove l'apparire di forme complesse non comporta necessariamente il venir meno di quelle semplici.

Nella storia, il concetto di "spirito" non ha mai assunto il significato autentico datogli dalla Rivelazione divina. Alla domanda "se lo spirito è divino da dove provengono le malattie?" il volume risponde avanzando un'ipotesi di ricerca a carattere eziologico e epidemiologico, illustrandone le conseguenze in ordine al comportamento (morale) che l'umanità deve avere per la sopravvivenza biologica della specie. La scienza epistemica dello spirito (steleologia) formula un'innovativa teoria dell'origine della vita sulla terra che scuote i fondamenti della biologia e della teoria dell'evoluzione, delineando così i caratteri di una nuova scienza politica che guiderà il genere umano.